GPRS技術在MCGS組態軟件中的應用解決方案

深圳市銳方科技有限公司是國內知名的一家高科技企業，公司主要從事無線系統集成和開發、生產無線通信設備終端。產品主要應用于個人定位、油井測控、油罐及輸油管線監控、電力調度、電力負荷監控、水情測報、城市管網監控、路燈監控、車輛管理、車輛調度、遠程無線抄表、GPS系統、GIS系統、水處理、環境監測、樓宇監控、遠程遙控、移動辦公、以及醫療監護等領域， 隨著無線通訊市場的迅猛發展，無線數傳產品具有廣闊的市場前景。公司在立足國內客戶的同時，不斷致力于拓展海外市場，并已取得一定成就。
值此之即，我們向大家介紹最新GPRS技術在MCGS組態軟件中的應用解決方案。
一、 GPRS簡介
GPRS 是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM 系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM 用戶提供分組形式的數據業務。GPRS 采用與GSM 同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA 幀結構，這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似。因此，現有的基站子系統(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS 覆蓋。GPRS 允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。GPRS 理論帶寬可達171.2Kb/s，實際應用帶寬大約在10~70Kb/s，在此信道上提供TCP/IP 連接，可以用于INTERNET 連接、數據傳輸等應用。
GPRS 是一種新的移動數據通信業務，在移動用戶和數據網絡之間提供一種連接，給移動用戶提供高速無線IP。GPRS 采用分組交換技術，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，資源被有效的利用，數據傳輸速率高達160Kbps。使用GPRS技術實現數據分組發送和接收，用戶永遠在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。GPRS 移動數據傳輸系統有很大的應用范圍，幾乎所有中低速率的數據傳輸業務都可以應用，如城市配電網絡自動化、油井測控、車輛調度、自來水、煤氣管道自動化、商業POS 機、INTERNET 接入、個人信息、股票信息、金融、交通、公安等。
二、 背景
某從事衛星通訊服務的公司要通過MCGS組建一個以一（主站）對多（從站）模式的遠程監控網絡，用于監控各衛星發射機工作情況。各發射機信號通過康拓板卡采集，使用研華工控機作為從站，軟件采用MCGS通用版（嵌入版），一臺有固定IP的服務器作為主站，軟件采用MCGS網絡版。從站用無線GPRS Modem撥號通過GPRS網絡和連接在Internet上的主站通訊并傳輸數據。

如上圖所示，從站可以隨時通過MCGS和GPRS Modem撥號上網與主站建立起用于傳輸數據的TCP/IP鏈接，將自己檢測到的實時數據或歷史數據傳送到主站，主站也可以通過此TCP/IP鏈接發送命令修改從站上MCGS變量的值，以達到對現場設備進行簡單控制的作用。
對于GPRS網絡、互聯網、TCP/IP鏈接在數據通訊過程中出現的TCP/IP鏈接中斷，通訊超時，網絡連接中斷等異常情況MCGS軟件中的驅動程序都進行了相應的處理。使被異常中斷的數據通訊能自動恢復到正常通訊狀況。


三、 設備簡介
以下對GPRS Modem做簡單介紹

設備型號：RGM-M15A GPRS Modem（外置無線調制解調器）
生產廠商：深圳市銳方科技有限公司
相關資料：用戶手冊、AT指令說明

設備供應商：
公司：深圳市銳方科技有限公司
地址：深圳市福田區蓮花路宏威花園2-C304
聯系人：卿 宇
電話：0755-83927205 83927206 26900090 13714141467；
傳真：0755-83927207，26900090
網站：http://www.refound.net

四、GPRS使用
A、GPRS Modem安裝過程中的注意事項：
在安裝GPRS Modem的過程中要注意，除非使用西門子（MC35）專用通訊串口線，否則最好能將GPRS的串口線直接與PC串口相連，這樣才能保證GPRS Modem能夠獲得足夠的信號強度，保證撥號成功。

B、GPRS Modem的上網設置過程：
1， 安裝GPRS Modem
按以下順序對GPRS Modem進行設置
控制面板—>電話和調制解調器選項—>調制解調器—>選擇添加—>不檢測調制解調器—>標準19200bps調制解調器—>選定安裝到哪個串口
2， 設置19200調制解調器
假設19200調制解調器被安裝到COM1
控制面板—>電話和調制解調器選項—>調制解調器—>屬性—>常規—>串口1—>最高速率（57600）—>高級—>額外的初始化命令：
在額外的初始化命令一欄中填寫：AT+CGDCONT=1，ip，CMNET

最后：在設置完成后進入
控制面板—>電話和調制解調器選項—>調制解調器—>屬性—>診斷—>查詢調制解調器
按上面步驟可以查詢GPRS Modem是否正確安裝。

3， 建立撥號連接
新建連接—>撥號到專用網絡—>標準19200調制解調器—>區號置空，電話號碼填： *99***1#

4， 設置撥號連接網絡屬性
撥號連接—>屬性—>網絡
服務器類型選擇PPP
連接只選用TCP/IP協議

嘗試登陸網絡：
在設置完畢之后可以試一下登陸網絡，雙擊剛才新建的撥號網絡，置空用戶名和密碼，進行撥號，PPP服務器會檢測用戶名和密碼，通過檢測后將注冊您的計算機，過后撥號網絡的圖標會出現在WINDOWS任務欄右下角。

C、服務器/客戶端模式的通訊試驗（add by xp）
試驗環境：
硬件：
服務器：普通pc＋普通Modem，撥號上網。
客戶端：普通pc＋GPRS Modem，撥號上GPRS網絡。
軟件：
MCGS通用版：通用TCP/IP父設備＋網絡數據同步CE

服務器：通過Modem撥號或通過其他方式連接在Internet上，具有固定IP地址。在客戶端軟件中設置服務器的IP地址，通過Internet與服務器建立連接。
客戶端：在本試驗中指連接了GPRS Modem的計算機或設備。通過上述步驟安裝了GPRS Modem，并撥上Internet后就具備了實現數據上傳（下傳）的通訊鏈路條件。

服務器端設置注意事項：
1、 如果服務器端還存在其他網絡（如：局域網）連接，最好將其斷開。
2、 通過控制臺命令“ipconfig”可以查看服務器端分配到的IP地址。

客戶端設置注意事項：
1、 最后斷開其他連接
2、 通過ping命令測試網絡連接狀況。由于通過GPRS網絡速度比較慢，需要加大ping命令的超時時間。具體如下：“ping IP地址 –w 超時時間”。一般超時時間可以設置為2000（ms），通過返回的平均通訊時間判斷在MCGS中設置的最小采集周期。如平均返回時間為1200ms，則設置最小采集周期為2000ms比較合適。

D、測試中的其他問題：
1、 設備測試：
由于設備測試端的TimeOut時間比較短，在測試時發現，客戶端設備測試發送成功，但是在服務器端沒有數據接收到，偶然出現同時收到多個發送數據包的情況。只要確定可以ping通網絡，可以進入運行環境進行數據同步。
2、 第一次同步時間比較長。
一般情況下（尤其是設置的采集周期比較短的時候），網絡數據同步成功的建立起第一次通訊需要的時間比較長，往往需要20秒左右。當連接建立起來之后，數據同步可以按照設定的采集周期更新數據。所以，在剛剛建立連接的時候需要耐心等待一段時間。
3、 通訊數據量的影響
通訊的數據量和通訊周期有比較密切的關系。如果只有一個數據，可以在1500ms（ping命令的平均返回時間為1200ms）同步數據，而且能夠在一兩個周期內建立起通訊連接。如果有10個數據同步，一般周期需要設置在2500ms以上，并且建立時間比較長（20s）。
4、 關于固定IP
通過GPRS網路傳輸數據，服務器端必須要有固定IP地址。在實際的現場應用中，需要通過電信部門申請一個固定IP地址，每一個客戶端需要將該IP地址固化在連接的GPRS Modem中，當客戶端上電之后自動根據固化的IP地址撥通GPRS網絡，在網絡上尋找到服務器。
在進行調試試驗時，通過Modem撥號獲得的只是一個暫時的IP地址，當再次撥號上網后，該地址會重新分配，在應用中需要和用戶講清楚。
試驗時，服務器端需要設置本地IP和服務器/客戶端設置，客戶端設置

服務器端父設備設置：


客戶端父設備設置