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I’-．■曩 上海交通大学电子与信息工程学院 赵申蒋铃鸽 基于GPRS的无线数据采集与传输终端 ImplementationofwirelessdatacollectionandtransmissiondevicebasedonGPRS 摘 要：本文从系统上给出了一个无线数据采集和传输终端的实现方案，并且详细讨论了实现上的技术难点。 关键词：GPRS；无线数据采集；传输终端 无线数据采集与传输的应用范 名为 ：Freescale)嵌入式CPU 集终端的核心，可以很好地支持嵌 围非常广，涉及行业有电力、水利、 MPC8xx加GPRS模块CMS91的第 入式操作系统；考虑到嵌入式操作 公安、交通、石油、安防和金融等。 二套实现方案。 系统的移植方便性和性能要求，采 中国移动公司在2002年5月正式开 终端工作原理为通过RS232／ 用了当前成熟的MotorolaMPC8xx 通了通用分组无线业务GPRS网 485口接收到用户数据，然后将数 嵌入式CPU。许多操作系统厂家都 络。GPRS网络支持TCP／IP协议 据打成IP包，通过GPRS模块接入 针对这种类型的CPU开发微码和 并且覆盖面广，比起使用短消息和 GPRS网络，再通过各种网关和路 套件(BSP)，以方便用户移植。 超短波无线数传电台进行无线数据 由将数据发送到数据处理中心。 GPRS模块主要完成无线上网 传输，GPRS无论在费用、可靠性和 下面对图1中的组成原理进行 的功能。在市场上有一些成熟的产 可实施性等方面都具有很大的优 详细介绍： 品，譬如说Sony／Ericsson的GM47； 势。 嵌入式CPU芯片是整个数据采 Simens的MC35等。在这里选用 终端的系统组成 无线数据采集与传输终端的设 计可以有两套方案：第一套为 “单 片机4-GPRS调制解调器”，此方案 虽然硬件成本较低，但功能比较有 限，在协议的开发和支持上都有一 定难度；第二套方案为 “嵌入式 CPU-4GPRS模块”，此方案虽然硬 件成本稍高，需要嵌入式CPU芯片 来支持嵌入式操作系统，但可以实 现丰富协议接口，便于移植和向高 端系统应用升级，更加便于数据采 集与传输的实现。 图1给出了一个无线数据采集 和传输终端组成的原理参考图，采 用Motorola半导体(编者注，现更 130I■．妻子煮品t豢2004．8 ●． www．eepw．oom．∞ Cellon公司的CMS9I。它是一种双 实施中的技术难点 设备作为网关时的网络地址转换 频段GSM／GPRSl0级模块，主要优 CPU通信端口的配置 (NAT)实现 点有：低功耗、接口简单、AT指令 在此设计中选用MPC850做处 采用NAT接入Internet改变了 功能完善、可支持GPRScLASS 理器，它是一个多用途的通用芯片， 原来使用代理软件接入 Internet的 l0、开发多媒体应用、价格较低等。 内部集成了做处理器和常用外围组 方式，可采用两种NAT的设置(动 同时，它也提供SMS(短消息服务) 件，可用于各种控制领域。它是 态NAT和静态NAT)实现Internet的 和语音功能。GPRS模块提供RS232 MPC860应用于通信系统的低成本 接入。动态NAT实现昕有主机对 接 口，可以通过它来完成对模块的 实现，提供了更高的性价比，并在 Internet的访问。由于NAT具有隐 控制，譬如拨号和切换模式等。一 通信方面有所增强，比如通用串行 藏网络内部拓扑结构的功能，外部 旦通过模块连接上Internet，采集到 总线(USB)的支持。MPC850集成 主机不能直接访 问内部网站或主 的数据就可以用TCP／IP传输方式 了嵌入式Po