GPRS它的主要特点:
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称,它使得用户能够在端到端分组传送模式下发送和接收数据。 其无线资源采用动态分配方式, 一个用户可分配多个时隙, 一个时隙也可由多个MS共享,用户虽然与网络一直连接,但仅当有数据传送时才占用无线信道 资源。具体来讲GPRS具有如下特点:
1. 以灵活的方式与GSM语音业务共享无线与网络资源,采用灵活的策略实现数据与语音业务 共存;
2. 采用分组交换的传输模式,用户只有在发送和接收数据期间才占用资源,这就意味着多个 用户可高效率的共享同一无线信道,从而提高了资源利用率;
3. 定义了新的GPRS无线信道,且分配方式十分灵活,同一用户可以占用1-8个时隙,同一时 隙能由多个用户同时占用,且上行链路和下行链路的分配是独立的。
4 .GPRS支持中、 高速数据传输, 可提供9.05-171.2kbit/S的数据传输速率, GPRS采用了与GSM 不同的信道编码方案,定义了CS1、CS2、CS3、CS4四种编码方案;
5. 在核心网络中引入GPRS支持结点 (SGSN和GGSN) , SGSN和GGSN采用分组交换平台方式, 定义了基于TCP/IP的GTP方式来承载高层数据。SGSN通过帧中继连接到系统,GGSN 支持与外部分组交换网的互通,并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。
6. 采用封装和隧道技术,用户数据在MS和外部数据网络之间透明的传输,数据包采用特定的 GPRS协议信息打包并在MS和GGSN之间传输。这种透明的传输方法缩减了GPRS PLMN对 外部数据协议解释的需求,而且易于将来引入新的互通协议。用户数据能够压缩,并且有 重传协议保护,因此数据传输高效且可靠。
常见的GPRS模块分成3种:
(1)GPRS DTU(GPRS数传单元,常称GPRS透传模块)
(2)GPRS/GSM modem (这是一种纯的GPRS/GSM调制解调器,常称为GPRS猫)
(3) 包含tcp/ip协议栈的GPRS modem (其将GPRS/GSM modem 和tcpip协议栈封装在一起,内部有cpu,flash,ram,控制单元等硬件,和dtu功能类似)
GPRS DTU全称GPRS数据终端单元,在软件设计上,它封装了协议栈内容并且具有嵌入式操作系统,硬件上可看作是嵌入式PC加无线接入部分的结合, 用于串口数据可靠传输;GPRS DTU 内部封装了完善的TCP/IP等协议栈,可为无线传输传输提供透明的TCP/IP通道。主要应用于工业领域,此次项目应采用此模块!采用了GPRS的微控制器系统可以实现无线数传输领域的复杂应用,在远程抄表、工业控制、遥感\测、智能交通领域都得到了广泛的应用。
我们主要用GPRS模块的数传业务,在连接到外部数据网时通常有两种方法:
( I ).拨号上网:常见的如拨ATD *99***#
( II ).指定Server的IP地址、Port端口号,使用特定的AT指令来连接到外部的数据网,也即internet,(这需要了解并应用AT指令;我们采用第二种方式接到外部数据网)
例如:Simcom的GPRS模块SIM300C采用的指令为:
AT+CIPSTART = "TCP","211.247.26.252","3030",即可连接具有公网IP地址为211.247.26.252,TCP端口号为3030的Server。
两种方式各有特点:拨号上网的方式采用的是外部的协议栈,需要用户自己来实现PPP、TCP、UDP等协议栈,而第二种方式则采用模块自带的协议栈,用户的底层应用程序不需要实现上述较为复杂的协议栈。所以,早期的GPRS无线模块多不带协议栈,常用第一种方式做数传。而自身带有通讯协议栈的GPRS模块多采用第二种方式。
当然,二者各有优缺点,采用第一种方式,实现起来较为复杂,但是使用灵活,用户的数据封装比较灵活,可以适应用户的特殊应用。采用第二种方式,由于自身带有完备的通讯协议栈,所以用户实现起来较为简单,但成本较高,数据的封装格式也较为固定。
选择GPRS DTU(GPRS数传单元,常称GPRS透传模块)的原因:
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。
此项目使用的GPRS模块型号为simcom的SIM300模块:
SIM300是一款三频段GSM/GPRS模块,可在全球范围内的EGSM 900MHz、DCS 1800MHz、PCS 1900MHz三种频率下工作,能够提供GPRS多信道类型多达10个,并且支持CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四种GPRS编码方案。SIM300结构小巧,外形尺寸仅40mm*33mm*2.85mm,几乎可满足所有对产品尺寸有要求的工业应用,比如智能电话,掌上电脑和其他移动设备。模块与移动应用设备通过一个60引脚的板板连接器相连,它提供了模块与开发板的所有硬件接口,除了RF天线接口。
SIM300内部功能模块有:
tcp ip协议有哪些特点1.键盘和SPI 类型的LCD接口,方便用户开发自己的应用设备。
2.具有调试和数据输出两个串口,帮助开发人员更容易开发产品。
3.双音频通道,包含两个麦克风输入和两个话筒输出,由AT指令配置其工作模式。
SIM300有两种RF天线接口:一种是天线连接器、一种是天线焊点。天线连接器型号为MURATA MM9329-2700,或者用户也可以通过天线焊点自己焊接天线。
SIM300具有低功耗设计,睡眠模式下的电流消耗仅为2.5mA。
GPRS数据传输GPRS下行数据传输最大85.6kbps
GPRS上行数据传输最大42.8kbp
SIM300内部集成了TCP/IP协议栈,并且扩展了TCP/IP AT指令,使用户利用该模块开发数据传输设备变得非常简单方便,除此之外性价比高。
有关SIM300的资料也比较多,所以降低了应用的困难!
关于传感器方面的选择:
飞机姿态方面检测用:MPU-6000模块 3三轴陀螺仪加速度传感器6轴姿态 倾斜度 模块
MPU-6000的角速度全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec (dps),可准确追緃快速与慢速动作,并且,用户可程式控制的加速器全格感测范围为±2g、±4g±8g与±16g。产品传输可透过最高至400kHz的I2C或最高达20MHz的SPI。MPU-6000可在不同电压下工作,VDD供电电压介为2.5V±5%、3.0V±5%或3.3V±5%,逻辑接口VVDIO供电为1.8V± 5%。MPU-6000的包装尺寸4x4x0.9mm(QFN),在业界是革命性的尺寸。其他的特征包含内建的温度感测器、包含在运作环境中仅有±1%变动的振荡器。
导航:ATK-NEO-6M 高性能GPS模块
ATK-NEO-6M-V12(V12是版本号,下面均以ATK-NEO-6M 表示该产品)是一款高性能GPS定位模块。该模块采用U-BLOX NEO-6M模组,模块自带高性能无源陶瓷天线(无需再购买昂贵的有源天线了),并自带可充电后备电池(以支持温启动或热启动,后备电池在主电源断电后,可以维持半小时左右的GPS接收数据保存)。模块通过串口与外部系统连接,串口波特率支持4800、9600、38400(默认)、57600等不同速率,兼容5V/3.3V单片机系统,可以非常方便的与您的产品进行连接。
接收特性50通道,GPS L1(1575.42Mhz) C/A 码,SBAS:WAAS/EGNOS/MSAS
定位精度2.5 mCEP (SBAS:2.0mCEP)更新速率最大5Hz
捕获时间冷启动1:27S(最快)温启动:27S 热启动:1S
捕获追踪灵敏度-161dBm
通信协议NMEA(默认)/UBX Binary
模块尺寸25.5mm*31mm
MPU-6000为全球首例整合性6轴运动处理组件,相较于多组件方案,免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题,减少了大量的包装空间。MPU-6000整合了3轴陀螺仪、3轴加速器,并含可藉由第二个I2C端口连接其他厂牌之加速器、磁力传感器、或其他传感器的数位运动处理(DMP: Digital Motion Processor)硬件加速引擎,由主要I2C端口以单一数据流的形式,向应用端输出完整的9轴融合演算技术

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