基于GPRS技术的远程数据传输系统的设计研究

交通运输　中国市场２０１１年第４１期（总第６５２期）　基于Ｇ　Ｐ　ＲＳ技术的远程数据　传输系统的设计研究　陈封　（海南师范大学　物理与电子工程学院，海南　海口　５７１　１５８）　［摘要］选用ＧＰＲＳ技术进行远程数据的传输，通过比较目前应用的数据传输方式，提出了采用ＧＰＲＳ进行远程　数据传输的技术方案，采用ＡＰＮ技术保证了数据传输的可靠性和安全性。　［关键词］ＧＰＲＳ；ＡＰＮ；设计　［中图分类号］ＴＰ３９３　［文献标识码］Ａ　［文章编号］１００５—６４３２（２０１１）４１—０１２２—０２　１　引　言　随着信息时代的来临，信息产业现已成为国民经济的　支柱产业，相应的通信则成为信息产业中发展最为迅猛行　Ｅ７一　’　ｃ　÷Ｇｄ’－－’－．　业。而在通信领域中，移动通信（ＧＰＲＳ）网则是这个领　域中最为积极活跃的分支之一。利用现有的ＧＰＲＳ网络资　源，发挥网络覆盖率高、永远在线等优势，为现有数据传　输系统提供一种便捷的无线传输方式。本文作者结合当今　技术的发展趋势和积累的开发经验，设计实现了一套具有　高可行性和高性价比的无线数据传输系统方案。　２　ＧＰＲＳ技术ＧＰＲＳ（Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐａｅｋｅｔ　Ｒａｄｉｏ　Ｓｅｖｒｉｃｅ）是一种基于　——信令和传输接口　图１　ＧＰＲ￥的体系结构图　ＧＳＭ系统的采用分组无线业务的交换技术，利用共享无　线信道提供的端到端的、广域的无线ＩＰ连接。每个用户　可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用　户共享，最终实现资源的有效利用。即是利用“包交换”　概念所发展出的一套无线数据传输方式。采用与ＧＳＭ相　同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规　程分为三步：＠ＧＰＲＳ终端通过串行接口从用户设备中读　出用户数据；②处理后以ＧＰＲＳ分组数据的形式发送到　ＧＳＭ基站；③分组数据经ＳＧＳＮ封装后，发送到ＧＰＲＳＰＩ　骨干网。　则以及相同的ＴＤＭＡ帧结构，这种新的分组数据信道与　当前的电路交换的话音业务信道极其相似。　ＧＰＲＳ的实现方式是通过在现有ＧＳＭ网络中增加　３系统方案设计　概括来讲，系统由一个数据中心和多个数据终端组　成。本文的研究主要基于ＧＰＲＳ技术的远程数据传输系　ＧＰＲＳ网关支持节点ＧＧＳＮ和ＧＰＲＳ服务支持节点ＳＧＳＮ来　实现的，该种实现模式易于使用户能够方便快捷地在端到　统，主要由传输终端、ＧＰＲＳ通信网络和数据中心三部分　组成。如图２所示：　数据中心　端分组方式下发送和接收数据。其体系结构如图１所示。　对图１进行一个初步的认识：ＴＥ代表“设备终端”、　ＭＴ代表“移动终端”、ＰＤＮ代表“公用数据网”、ＥＩＲ代　表“设备标识寄存器”、ＭＳＣ代表“移动交换中心”、　ＶＬＲ代表“访问位置寄存器”、ＧＭＳＣ代表“短消息业务　的网关ＭＳＣ”、ＩＷＭＳＣ代表“短消息业务的网问ＭＳＣ”。　ＧＰＲＳ网络的数据传输是在现有ＧＳＭ网络中增加　ＧＧＳＮ和ＳＧＳＮ来实现的，使得用户能够在不需要使用电　路交换模式下的任何网络资源实现端到端分组方式下发送　图２　ＧＰＲＳ的系统结构图　和接收数据，从而可以进行自主运营。具体的数据传输流　图２中，用户设备中的用户数据被传输终端接收后通　酉２０１１．１０　陈封：基于ＧＰＲＳ技术的远程数据传输系统的设计研究　过ＲＳ一２３２串口，然后进行分析、处理，再将数据打成　ＰＩ包，通过ＧＰＲＳ模块接入ＧＰＲＳ网络，再通过各种网关　和路由将数据发送到数据处理中心。　交通运输　的ＩＰ地址。④在Ｗｉｎｄｏｗｓ系统的调制解调器上重新建立　最新的拨号连接，并将之设为断线重拨模式。⑤调用相关　函数在健康软件启动执行时，以便进行以自动拨号连接，　登录ＧＰＲＳ网络。⑥成功登录ＧＰＲＳ网络之后，采用ＵＤＰ　协议传输ＩＰ数据包，以进一步降低编程工作量并同时提　高系统的稳定性。　４．２数据终端的设计　在通信方案的选取上，为保证数据传输的可靠性和安　全性，本文研究的是采用面向连接的传输控制协议（ＴＣＰ　协议），它在提供一系列可靠的字节流服务的同时，能够　使数据在任何网络出错时都可以保证相对高可靠性。　（１）Ｃ／Ｓ结构，也称客户杌／服务器结构。它首先通　无线数据传输终端（ＤＴＵ）是解决用户设备之间、　用户设备与互联网之问数据通信的中枢设备。本文在此主　要是给出了操作系统的选型和软件总体流程及硬件平台：　过第一层客户端处理用户的输入与输出并完成事务的逻辑　处理，其次通过第二层网络结合数据库服务器或服务程　序，最终成功地实现两层结构相互的数据传输。　（２）Ｂｏｒｗｓｅｒ／Ｓｅｖｒｅｒ结构，也称为浏览器／服务器结　构。在该种结构模式下，用户界面通过ｗｗｗ浏览器实　现，主要事务逻辑通过服务器端实现，相关的数据和应用　程序都存放在服务器上，客户端运行程序是靠浏览器软件　登录服务器进行的。　①在硬件方面，采用ＡＲＮＩ７ＴＤＭＩ微处理器￥３Ｃ４４ＢｏＸ为　设计平台，加以Ｆｌａｓｈ存储器ＡＭ２９ＶＬ１６０ＤＢ—９０Ｅｃ、　ＳＤＲＡＭ存储单元ＨＹ５７Ｖ６４１６２０ＨＧ、电源、晶振和复位电　路以及调试用的ＪＴＡＧ接口等外围接口电路予以辅助实　现。②软件方面，系统的软件平台采用操作系统　Ｏ／Ｓ—　ＩＩ，以Ｅｍｂｅｓｔ　ＩＤＥ　Ｐｒｏ　ｆｏｒ　ＡＲＭ作为开发环境，在此基础　上采用结构化程序设计方法开发系统。　４系统方案实现　４．１数据中心的设计　数据中心的设计主要包括网络通信的实现，数据的接　收与发送和数据库的管理及对ＤＴＵ终端的控制。其通信　５　结论　本文基于ＧＰＲＳ技术的远程数据传输系统重点阐述了　ＧＲＰ技术和传输系统方案设计以及实现等问题，分析了　配置步骤大致如下：①将ＧＰＲＳ　Ｍｏｄｅｍ的串口线与计算机　的串口相连。②在Ｗｉｎｄｏｗｓ控制面板中的“电话和调制　解调器”选项中添加３３６００ｂｐｓ的调制解调器。③在调制　ＧＰＲＳ数据传输的组网结构以及系统组成部分的功能与和　系统的通信方案的选择。总之，随着科学技术的迅猛发　展，利用ＧＰＲＳ进行远程数据传输的成本以及安全性均有　较大幅度的优势，ＧＰＲＳ行业的市场前景非常明朗。　擦阻力小，因此要求涂层表面光滑，表面张力小。由于水　解调器属性中输入初始化命令，以此获得ＧＰＲＳ内部固定　（上接ＰＩ２１）降低最低成膜温度，改善加工性能。　２．３金属底材闪蚀的处理　由于水的导电率高，使金属易腐蚀，水性涂料涂覆到　钢铁底材上的一个突出的问题是出现闪蚀。闪蚀是涂膜在　干燥过程中发生的点状锈斑，这种现象在喷砂底材上尤易　性涂料涂层表面一般都有微孔，表面张力较大，要解决此　问题，除了加入功能性助剂帮助降低表面张力外，再加入　适量的纳米级的超细填料，利用纳米粒子的填充作用，填　满水性涂料表面的微孔，使表面光滑度提高，形成亲油憎　水表面，一方面能对污垢粒子整形使其排列整齐，不能形　成垢质分子交错穿插的硬垢；另一方面，排斥污垢粒子，　发生。为解决该问题，本文选用闪蚀抑制剂和活性颜料配　合使用。常用的闪蚀抑制剂有苯并异噻唑啉的衍生物、非　金属有机物Ｎｕ—ｏｓｅｐｔ、邻苯二酰亚胺、亚硝酸钠、叔丁　基胺、Ｎ，Ｎ一二甲基乙醇胺、烷基咪唑和辛酸胺等。活　性颜料有磷酸锌、硼酸锌、有机改性磷酸锌、改性硼酸锌　和硅铬酸铅等。本文主要采用邻苯二酰胺和磷酸锌配合使　用来防止闪蚀。　使其不能黏附到涂层表面上，达到防垢的功能。另外可通　过选择好的助剂，以增加涂膜表面的流平性及降低涂膜表　面的表面张力，达到防垢的功能。　３结论　２．４冻融稳定性　与大多数有机溶剂相比，水的冰点较高，因此水性　环氧涂料的冻融稳定性较差。为改进其冻融稳定性，可　在水性漆浆中加入部分与水互溶的有机助溶剂进行改　性，最好是乙二醇或带２～８个碳原子的醇醚类溶剂，这　本文通过对固化剂的合成，充分利用“湿附着”理　论，增强了与底材的附着力，提高了防腐蚀性能；通过自　合成的水性环氧固化剂来乳化环氧树脂，减少了外加乳化　剂对漆膜性能的影响；通过环氧乳液与丙烯酸单体合成胶　乳互穿聚合物网络，使漆膜既有丙烯酸的耐候性、耐污　性、防辐射性、耐磨性好的优点，又有环氧树脂的耐腐蚀　性、耐水性、抗张强度、耐冲击性及附着力好等优点；解　决了金属底材的闪蚀难题；通过加入适量的纳米级的超细　样可以使其冰点下降，在低温下，以利于水的迁移和蒸　发，使其蒸发速率比单纯的水体系更为均匀，因而固化　更均匀，更完全，并使涂层具有更好的光泽、硬度及耐　化学品性。　填料来解决水性涂料表面多微孔性，使表面光滑，同时加　入助剂以降低漆膜表面的表面张力以解决防结垢、防结蜡　的难题　２．５防结垢、结蜡性　石油管道内壁涂层要求防结垢、防结蜡，与流体的摩　２０１１．１０脑