GPRS class基本简介

即GPRS等级划分。根据信道数量多少，手机使用的GPRS功能可分为Class 8/10/12三个等级，其中GPRS Class 10最高支持2个上行信道，还可以同时使用4个下行信道和1个上行信道，又或者可以同时使用3个下行信道和2个上行信道;而GPRS Class 12可以支持4个上行信道，不但可以同时使用4个下行信道和1个上行信道，反之也可以同时使用1个下行信道和4个上行信道;GPRS class 8只支持1个上行信道，它只能同时使用4个(或以下)下行信道和1个上行信道。

GPRS CLASS:

GPRS服务类型有CLASS A、CLASS B、CLASS C三种:

CLASS A可以同时使用网络和电话功能;

CLASS B在上网的时候会将电话功能屏蔽，当有电话进来的时候自动切断网络;

而CLASS C则是单纯的网络应用，不提供电话功能。

对于手机用户来说，显然应该首选CLASS A类型的GPRS服务，但是目前国内主要支持GPRS的手机几乎全部采用CLASS B类型，

从速度方面看，GPRS的速度有多达29种标准，简单的解释就是不同的上传速度和下载速度的组合，国内常见的有CLASS 8和CLASS10两种，从原理上被称为"4+1"和"4+2"，其中4指的是下载速度为4倍的通道时槽速度，理论速度为13.4×4=53.6kbp s，1和2就是上传的速度。

很明显，CLASS8的上传速度为13.4kbp s，而CLASS 10的上传速度为CLASS 8的两倍，达到了26.8kbp s。

在选择支持GPRS功能的手机时自然需要选择更高速度的，按照GPRS的速度规范可以简单地理解为CLASS越高的速度越快，目前国内支持GPRS的手机最高速度为CLASS10。"

GPRS class 6 (3+2) 只有老设备才使用。

电力监控

油田监测

远程抄表

路灯监控

环境监测

气象监测

水利监测

热网监测

电表监测

机房监控

交通指示

煤炭监控

地震监测

车辆诱导

供水监控

高速公路监测

噪声实时监控

环保重点污染源监控

供水管网实时传输监控

电力配网自动化遥控系统

各类国内外带串口或485接口的PLC，RTU实现无线数据传输等

GPRS DTU最基本的用法是：在DTU中放入一张开通GPRS功能的SIM卡，DTU上电后先注册到GPRS网络，然后通过GPRS网络和数据处理中心建立连接。这条连接涉及了无线网络运营商，因特网宽 带供应商，用户公司的网络情况，以及用户的电脑配置等环节，因此要建立这条连接需要把各部分都配置好。

在本质上，DTU和数据处理中心建立的是SOCKET连接。DTU是SOCKET客户端，数据处理中心是SOCKET的服务端。SOCKET连接有TCP协议和UDP协议之分，DTU和中心要使用相同的协议，这个一般都有配置软件进行配置。

给DTU配置好中心的IP地址和端口号后，则把DTU通过串口和用户的设备相连。DTU和水文、电力、气象、环保等用户设备通过串口连起来放置在现场。

DTU上电后首先注册到移动的网络，然后发送建立SOCKET的请求包给移动，移动把这个请求发送到因特网。中心的服务端软件接收到请求后建立连接，并发送应答信息。

DTU发送的请求信息是因特网上的数据包，有一些原因会阻止中心收到连接请求包，这样也就不能建立连接。最常见的有中心的电脑上有杀毒软件、防火墙等把这些数据包给屏蔽了。另一是中心电脑是通过路由器上网的，在路由器上要设置数据转发。SOCKET连接建立后就可以双向通信了。

GPRS DTU上电后，首先读出内部FLASH中保存的工作参数（包括GPRS拨号参数，串口波特率，数据中心IP地址等等，事先已经配置好）。

GPRS DTU登陆GSM网络，然后进行GPRS PPP拨号。拨号成功后，GPRS DTU将获得一个由移动随机分配的内部IP地址(一般是10.X.X.X)。也就是说，GPRS DTU处于移动内网中，而且其内网IP地址通常是不固定的，随着每次拨号而变化。 我们可以理解为GPRS DTU这时是一个移动内部局域网内的设备，通过移动网关来实现与外部Internet公网的通信。这与局域网内的电脑通过网关访问外部网络的方式相似。

GPRS DTU主动发起与数据中心的通信连接，并保持通信连接一直存在。 由于GPRS DTU处于移动内网，而且IP地址不固定。因此，只能由GPRS DTU主动连接数据中心，而不能由数据中心主动连接GPRS DTU。这就要求数据中心具备固定的公网IP地址或固定的域名。数据中心的公网IP地址或固定的域名作为参数存储在GPRS DTU内，以便GPRS DTU一旦上电拨号成功，就可以主动连接到数据中心。

具体地讲，GPRS DTU通过数据中心的IP地址（如果是采用中心域名的话，先通过中心域名解析出中心IP地址）以及端口号等参数，向数据中心发起TCP或UDP通信请求。在得到中心的响应后，GPRS DTU即认为与中心握手成功，然后就保持这个通信连接一直存在，如果通信连接中断，GPRS DTU将立即重新与中心握手。

由于TCP/UDP通信连接已经建立，就可以进行数据双向通信了。

对于DTU来说，只要建立了与数据中心的双向通信，完成用户串口数据与GPRS网络数据包的转换就相对简单了。一旦接收到用户的串口数据，DTU就立即把串口数据封装在一个TCP/UDP包里，发送给数据中心。反之，当DTU收到数据中心发来的TCP/UDP包时，从中取出数据内容，立即通过串口发送给用户设备。

通过有线的数据采集中心，同时与很多个GPRS DTU进行双向通信。这是目前GPRS DTU应用系统中最为常用的方式。

（1）内部集成TCP/IP协议栈

GPRS DTU内部封装了PPP拨号协议以及TCP/IP协议栈并且具有嵌入式操作系统，从硬件上，它可看作是嵌入式PC与无线GPRS MODEM的结合；它具备GPRS拨号上网以及TCP/IP数据通信的功能。

（2）提供串口数据双向转换功能

GPRS DTU提供了串行通信接口，包括RS232,RS485,RS422等都属于常用的串行通信方式，而且GPRS DTU在设计上大都将串口数据设计成“透明转换”的方式，也就是说GPRS DTU可以将串口上的原始数据转换成TCP/IP数据包进行传送，而不需要改变原有的数据通信内容。因此，GPRS DTU可以和各种使用串口通信的用户设备进行连接，而且不需要对用户设备作改动。

（3）支持自动心跳，保持永久在线

GPRS通信网络的优点之一就是支持GPRS终端设备永久在线，因此典型的GPRS DTU在设计上都支持永久在线功能，这就要求DTU包含了上电自动拨号、采用心跳包保持永久在线（当长时间没有数据通信时，移动网关将断开DTU与中心的连接，心跳包就是DTU与数据中心在连接被断开之前发送一个小数据包，以保持连接不被断开）、支持断线自动重连、自动重拨号等特点。

（4）支持参数配置，永久保存

GPRS DTU作为一种通信设备，其应用场合十分广泛。在不同的应用中，数据中心的IP地址及端口号，串口的波特率等都是不同的。因此，GPRS DTU都应支持参数配置，并且将配置好的参数保存内部的永久存储器件内（一般为FLASH或EEPROM等）。一旦上电，就自动按照设置好的参数进行工作。

GPRS DTU使用场合一般可以从以下几个实际应用角度来讲：

（1） 现场只能使用无线通信环境

当数据采集现场的设备需要在移动中工作，或者采集现场处于野外等情况下，无法提供有线通信的环境。这个时候，采用GPRS无线网络就可能是一个好的选择，因为GPRS网络的覆盖率在国内已经很高，全国大部分地区均有GPRS信号覆盖。

（2） 现场终端的传输距离分散

由于GPRS网络是覆盖全国的公共网络，因此采用GPRS来传输数据的一大优势就是现场采集点可以分步在全国范围，数据中心与现场采集点之间的距离不受限制。无线公网通信（包括GPRS/CDMA网络,3G网络等）这个非常显著的优点是专用无线通信网络（比如数传电台，WiMax，WLAN等）无法达到的。

（3） 适当的数据实时性要求

国内GPRS网络，其传输数据的延时为秒级范围。在绝大部分时间下，GPRS数据通信的平均整体延时为2秒左右。也就是说，从GPRS DTU端发送的数据包将大致在2秒钟后到达数据中心。反之，从数据中的数据包也大致在2秒钟后到达GPRS DTU。

总的来说，GPRS这种实时性，可以满足大多数行业应用的要求。 但是，对于一些特定的应用系统，如果不能承受2秒左右的平均延时，那么GPRS通信方式就可能是不适合的。（另外，CDMA网络的传输延时也是1秒-2秒左右）。

从另一个角度来讲，如果我们要设计的系统希望通过GPRS网络来传输数据，那么就要在设计通信协议时候考虑这种延时的情况。

（4） 适当的数据通信速率

GPRS DTU与数据中心的数据通信速率一般在10kbps-60kbps之间。从也就是说，GPRS DTU可以持续不断地以10bps-60kbps的速度向中心发送数据，反之亦然。（补充说明：国内CDMA网络的数据通信平均速率可以达到40kbps-90kbps左右）从系统应用可靠性角度来讲，我们认为当应用系统本身的数据平均通信量在30kbps以内的时候，使用GPRS网络来进行数据传输是比较适合的。

也可以从另外一方面，例如果通过GPRS网络来进行远程传输数据，那么就需要把数据平均通信量控制在30kbps之内。（注意：这里的平均持续通信速率和瞬间通信速率是有区别的，与设备串口波特率也不是同一个概念）

以上的几点可以用于判断应用系统是否适合采用GPRS网络进行数据传输，如果这几个方面都比较符合的话，那么采用GPRS DTU进行数据传输是非常合适的。

​ GPRS DTU是一种物联网无线数据终端，利用公用运营商网络GPRS网络(又称G网)为用户提供无线长距离数据传输功能. 采用高性能的工业级8/16/32位通信处理器和工业级无线模块，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，同时提供RS232和RS485（或RS422）接口，可直接连接串口设备，实现数据透明传输功能。

该GPRS DTU已广泛应用于物联网产业链中的M2M行业，如智能电网、智能交通、智能家居、金融、移动POS终端、供应链自动化、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境保护、气象、数字化医疗、遥感勘测、农业、林业、水务、煤矿、石化等领域。才茂GPRS DTU

二、产品特性

工业级设计

1. 工业级CPU：工业级高性能嵌入式处理器。

2. 工业级无线模块：采用工业级无线模块，抗干扰强，传输稳定。

3. 实时操作系统：采用带完善TCP/IP协议栈的实时操作系统。

4. 强化电路板：PCB采用遵循20H和3W原则，同时公司所有产品电路板都采用生益材质来生产，确保板材的稳定可靠。

5. 工业级元器件：整机元器件采用严格筛选的工业级元器件来生产。

6. 工业级电源：宽压电源设计，电源适应范围为DC5V~DC35V，内置电源反向保护和过压过流保护。

稳定可靠

1. 三层系统保护：在原来两级（软件保护+CPU内置看门狗WDT保护）系统保护的基础上，增加一级系统虚拟值守VWM（Virtual Man Watch）检测保护功能，网络异常、或者系统受到强干扰异常时，系统会重新彻底复位，相当于维护人员上门拔电，彻底解决了业内系统异常时需要上门拔电的麻烦，保证系统稳定可靠。

2. UIM/SIM卡ESD保护：1.8V/3V/5V标准的推杆式用户卡接口，内置15KV ESD保护。

3. 串口ESD保护：RS232/RS485/TTL/RS422,内置15KV ESD保护。

4. 金属外壳：采用金属外壳，防辐射，抗干扰；外壳和系统安全隔离，防雷设计；符合电力安规要求；防护等级为IP41；特别适合于环境恶劣的工业控制领域。

5. 所有无线模块都有通过CGD认证或者FCC认证或者CE认证。

6. DNS自动获取：自动获取DNS，不再需要人工配置输入DNS；规避了因为选择的DNS服务器异常，导致DTU设备当机的严重现象。

7. 完善的协议栈：新系统加载了完善的TCP/IP协议栈，使网络通信性能优异，掉线概率极大降低。

8. EMC性能优异：通过电力3000V电击测试，特别适合在工业领域环境恶劣下使用；系统EMC/EMI优异，系统稳定可靠；通过EMC测试；公司产品2010年荣获“中国工控行业客户满意最佳供应商”。

功能强大

1. TCP透明数据传输和UDP透明数据传输；支持多种工作模式

2. 支持虚拟数据专用网（APN/VPDN）

3. 支持双数据中心备份及多数据中心（8个）接收数据，最大支持发送中心达256个

4. 智能防掉线，支持在线检测，在线维持，掉线自动重拨，确保设备永远在线

5. 远程唤醒：支持短信、语音、数据等唤醒方式以及超时断开网络连接

6. 支持固定IP通信方式；支持DDNS动态域名通信方式

7. 丰富I/O控制和告警口：支持6路告警输入，支持6路输出控制

8. 支持无线拨号上线指示；支持I/O管脚硬件复位DTU

9. 支持短信远程配置，远程控制；支持短消息告警

10. 数据包传输状态报告

19.支持RSA，RC4加密算法

11. 标准的AT命令界面

12. 支持telnet功能

13. 可以用做普通拨号MODEM

14. 低功耗设计：休眠功耗<1mA，待机功耗<15mA，通信功耗<35mA

15. 支持串口软件升级

16. 同时支持LINUX、UNIX和WINDOWS操作系统

简单易用

1. 图形化配置工具：完善的图形化配置工具，提供快速配置功能，实现客户快速配置；提供批量配置功能，实现批量设备的配置。

2. 中心软件：提供C#，VC，VB，DEPHI中心端软件，方便客户测试。

3. 丰富第三方软件支持：包括亚控软件，三维力控软件在内的业内主要中心端软件支持（驱动中选择“厦门才茂（桑荣）”或者“桑荣”的驱动 ），可以直接方便购买第三方软件来上项目，实现快速稳定低成本地完成项目。

4. 丰富接口：才茂DTU系列产品，可以提供RS232接口或者RS485接口或者TTL接口或者RS422接口或者USB接口或者RJ45以太网接口，全接口支持。

5. 完善的网络支持：才茂DTU系列产品，提供包括2G网络（GSM网络），2.5G网络（GPRS网络），2.75G网络（EDGE网络），3G网络（WCDMA网络、EVDO网络、TD-SCDMA网络），4G网络（HSPA+网络、LTE网络），全网络的产品支持。

6. 提供多种动态库DLL：公司提供C# ，VC，VB，DEPHI中心端软件的动态库支持，并提供使用说明文档，方便客户自行快速开发中心端应用软件。

7. 检查软件：提供串口调试软件，网络速度检测软件，提供不同的调试等级输出，方便客户查看各种信息，快速定位问题。

三、技术参数

无线参数：

项目   内容  

无线模块   采用工业级无线模块  

标准及频段   支持EGSM900/GSM1800MHz双频，可选GSM800/900/1800/1900MHz四频支持GSM phase 2/2+支持GPRS multi-slot class 10 可选class 12  

编码方案   CS1~CS4  

通信带宽   理论带宽：171.2Kb/s；实际带宽：100Kbits>X>20Kbits/s  

发射功率   GSM850/900：<33dBm；GSM1800/1900：<30dBm  

接收灵敏度   <-107dBm  

功能支持   支持数据、语音、短信和传真  

硬件系统：

项目   内容  

CPU   工业级高性能嵌入式处理  

MMU   CPU带MMU内存管理单元，可以防止内存溢出导致系统的异常  

FLASH   32Mb（可扩充到128Mb）有足够大的内存来存放程序和数据  

SDRAM   1024Kb(可扩充4096Kb)  

操作系统：

项目   内容  

操作系统   采用带完善TCP/IP协议栈的实时操作系统  

接口类型：

项目   内容  

串口   CM3160P:1个RS232串口CM3160EP:1个RS232串口或1个RS485接口（可支持RS422/TTL）数据位：7、8位停止位：1、2位校验位：无校验、奇校验、偶校验、SPACE及MARK校验串口速率：110bps ~ 230400bps流控位：无流控、RTS/CTS 硬流控或XON/XOFF软流控  

指示灯   具有电源POWER、通信ACT及在线指示灯Online  

天线接口   标准SMA阴头天线接口，特性阻抗50欧；公司可以选配3M/5M/10M/15M的天线延长线，满足客户的不同使用场合需要  

UIM卡接口   1.8V/3V/5V标准的推杆式用户卡接口，内置15KV ESD保护  

语音接口   标准的耳机麦克风接口（需要软件配合才能使用）  

电源接口   标准的3芯火车头电源插座  

供电情况：

项目   内容  

供电电压   宽电压设计，DC 5V到DC32V电源都可以直接给设备供电；同时内置电源反向保护和过压过流保护  

标配电源   DC9V/1.5mA  

通信电流   通信时平均电流：350mA@+9VDC;登网瞬间峰值电流：1.0A@+9VDC  

待机电流   待机平均电流：<35mA@+9VDC  

物理特性：

项目   内容  

外壳   采用金属外壳，防辐射，抗干扰；外壳和系统安全隔离，防雷设计；符合电力安规要求；防护等级为IP41；特别适合于环境恶劣的工业控制领域  

产品外形尺寸   92x62x22 mm（不包括天线及固定件）  

产品包装尺寸   298x226x60mm    

重量   0.41kg  

其他参数：

项目   内容  

工作温度   -25 ºC ~+65ºC  

扩展工作温度   -35 ºC~+75ºC  

储存温度   -40~+85ºC  

相对湿度   95%(无凝结)